Question

某同學(xué)用如圖3所示的電路測(cè)量?jī)晒?jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，R為電阻箱．干電池的工作電流不宜超過(guò)0.5A．實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ），電阻箱（阻值范圍0～999.9Ω）；開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．
①請(qǐng)根據(jù)圖1的電路圖，在圖2中畫(huà)出連線，將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路．

②實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變電阻箱R的值，記錄下電壓表的示數(shù)U，得到如下表所示的若干組 R、U的數(shù)據(jù)．

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
電阻R/Ω	60.5	35.2	20.0	13.7	9.9	5.8	4.3	3.5	2.9	2.5
電壓U/V	2.58	2.43	2.22	2.00	1.78	1.40	1.18	1.05	0.93	0.85

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖3所示的

1

U

-

1

R

圖線．由圖象得出電池組的電動(dòng)勢(shì)E=

 

V，內(nèi)電阻r=

 

Ω．
③關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)中存在的誤差以及減小誤差的各種方法，下列說(shuō)法正確的是

 

．
A．電壓表的分流作用引起的誤差屬于偶然誤差
B．同學(xué)讀電壓表讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差
C．本實(shí)驗(yàn)用圖象法處理數(shù)據(jù)可以減小偶然誤差
D．如果將電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)就可以減小系統(tǒng)誤差
④若實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有電壓表，只能用100μA的靈敏電流表和電阻箱改裝．先用如圖4所示的電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻：先閉合S₁，調(diào)節(jié)R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)刻度；再閉合S₂，調(diào)節(jié)R′，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)刻度的

2

3

，讀出此時(shí)R′的阻值為2.00×10³Ω．則電流表內(nèi)阻的測(cè)量值R_g=

 

Ω．將該靈敏電流表改裝成量程為3V的電壓表，需

 

（“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）阻值為R₀=

 

Ω的電阻．

Answer 1

分析：根據(jù)電路圖可以直接連接線路圖；根據(jù)圖象，可以求得電源的電動(dòng)勢(shì)和電源的內(nèi)阻的大小，在根據(jù)串聯(lián)分壓的原理可以求得改裝成電壓表時(shí)需要串聯(lián)的電阻的大�。�

解答：解：①根據(jù)電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，

②圖象的截距代表的是電動(dòng)勢(shì)的倒數(shù)，所以電源的電動(dòng)勢(shì)為E=

1

0.35

=2.86V，
當(dāng)內(nèi)電阻和外電阻相等的時(shí)候，外電壓等于電動(dòng)勢(shì)的一半，
根據(jù)圖象可知，當(dāng)外電壓為1.43V，即電壓的倒數(shù)為0.7時(shí)，電路的外電阻大約為5.8Ω，所以電源的內(nèi)阻為5.8Ω．
③A．電壓表的分流作用引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差，所以A錯(cuò)誤，
B．同學(xué)讀電壓表讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，所以B錯(cuò)誤，
C．本實(shí)驗(yàn)用圖象法處理數(shù)據(jù)可以減小偶然誤差，所以C正確，
D．如果將電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)就可以減小系統(tǒng)誤差，所以C正確．
故選CD．
④根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，
電流表的電壓和電阻R′的電壓相同，
即：

2

3

I_gR_g=

1

3

I_gR′，
所以解得，R_g=1000Ω，
將靈敏電流表改裝的電壓表，需要串聯(lián)電阻，
根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得
I_g（R₀+R_g）=3V
解得，R₀=2.90×10⁴Ω，
故答案為：
①如右圖所示   
②2.86，5.8（5.70～6.10）
③CD 
④1.00×10³，串聯(lián)，2.90×10⁴

點(diǎn)評(píng)：本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)的處理，要求能正確分析誤差的來(lái)源，并能用圖象法求出電勢(shì)和內(nèi)電阻．